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Projet 2014-2017

Un Astrographe Newton Carbone 250 F/4

 

Aprés la CoolingStarBox qui fut mon grand projet de l'année 2011 , j'ai enfin décidé de réaliser un de mes rêves qui est de confectionner mon propre Astrographe en essayant de créer un instrument d'exception.

 

Voici donc le menu principal de cette réalisation :

 

  1. Projet théorique
  2. Réalisation du miroir principal
  3. Le tube en carbone
  4. Le système de fermeture/Flat motorisé
  5. La ventilation du tube
  6. Mise au point - Support du Miroir secondaire
  7. Barillet/Support du Miroir Primaire

 

Le Projet Théorique

 

Réalisation du Projet Théorique

A l'aide de la version en ligne du logiciel Newt :

 

http://stellafane.org/tm/newt-web/newt-web.html

J'ai pu obtenir les résultats suivants à partir des données finales des miroirs primaires et secondaires .

J'ai dû tenir compte dans mes calculs que ce tube sera principalement utilisé avec un Reducteur correcteur ASA 0,73X qui demande un Backfocus de 90 mm.

 

 

Documentation REDUCTEUR/CORRECTEUR ASA 0.73 X

 

 

 

 

Réalisation du Miroir Primaire

J'ai la chance d'avoir parmi mes amis un excellent Opticien polisseur .

Etant tous deux membres de l'association d'Astronomie du Rove prés de Marseille et aprés lui avoir exposé mon projet de réaliser mon propre astrographe, il m'a proposé de réaliser le miroir primaire de celui-ci.

Le primaire de mon ancien Newton GSO sera donc repris et le secondaire sera fabriqué par Antares Optics.

 

Le Miroir Primaire :

 

En premier lieu , nous avons du établir les défauts du miroir primaire de mon ancien NEWTON GSO 10" dont voici les résultats :

- le diamètre est de 247 mm avec un rayon de courbure de 2020 mm au lieu de 250mm et 2032 mm , soit ...

- le chanfrein du miroir est désastreux sur tout le pourtour du miroir,pas du tout centré sur celui-ci

- quand à l'état de surface voici les conclusions de mon ami Michel " Le miroir n'est pas fini d'être poli et ça ce ressent au niveau du contraste et de ta résolution.C'est à dire qu'il doit y avoir plein de perturbation au niveau bruit autour de la gaussienne de chaque étoile".

C'est effectivement les problèmes que je retouve sur mes images.

 

Voici donc le bulletin de contrôle de ce miroir GSO (bon pour le prix....) :

 

- λ/3 pv sur l'onde et λ/12 rms --> Bulletin de contrôle Miroir primaire GSO 250mm (15/01/2014)

 

 

 

Le 4 Avril 2014 je reçois le premier bulletin de contrôle :

 

Ces mesures donnent les valeurs d’erreur sur le front d’onde Peak to Valley (PtV) et moyenné (Rms).

L’instrument de mesure est un interféromètre de Fizeau pour tester des surfaces planes, concaves ou convexes et
transmission par décalage de phase du front d'onde

La longueur d'onde de décalage est réalisée en utilisant une diode laser à cavité externe avec
λ = 635nm et P = 1 mW.

Pour les mesures , les formules utilisées sont :λ PV = 635nm / pv 99% ET λ RMS = 635 / RMS

 

 

Planéité – λ/10(66nm) PV et λ/50(13nm) rms d’aberrations résiduelles

 

 

 

Comme indiqué sur le rapport il y a une aberration spherique d'un ordre élevé 5eme et 7eme ordre ( A savoir que l'aberration sphérique du 3eme ordre c'est la parabole en soit, qui est actuellement de -255nm pour -261nm ) L'Aberration de l'ordre élevé est de 7nm que l'on retrouve sur le profil au centre "il est indiqué par une fléche" c'est ce qu'on appel  language de polisseur un téton . Il sera par la suite obstrué par le secondaire donc normalement on s'en moque un peu.

Aprés analyse concertée mon ami polisseur décide de corriger le défaut de sphéricité.

 

Le 8 Avril 2014 , il me fournit un nouveau bulletin , Globalement un l/11pv et l/55rms.

Mais il y a des déformations , Coma vertical et tréfle du maintien en 3 points dû au support du miroir devant l'interferomètre.


Sinon le diamètre est passé à 241.5mm au lieu de 243mm. Mon ami a du tricher un peu car sur 1mm au bord y'avait un défaut de planéité( qu'on appel bord rabattu de 2 ou 3 lambda) qui aurait été néfaste à de meilleures images.

Donc on obtient un miroir en aberration sphérique à l/14pv et l/80rms Très très bon ça!!!


Soit un 241.5/991mm F/D4.1 au lieu de 243/991 F/D 4.07.

 

 

Dans la semaine du 14 au 18 Avril mon ami décide de reprendre une dernière fois le miroir avant de me le livrer.

On atteind sur le dernier bulletin des résultats proches du Théorique avec un défaut de sphéricité de 2 nm.

 

 

 

Une planéité de λ/13(46.72nm) PV et λ/70(8.9nm) rms d’aberrations résiduelles

 

 

Voici le bulletin de contrôle FINAL du miroir primaire au 18 Avril 2014 --> Bulletin de contrôle miroir primaire 18/04/2014

 

Et voici le miroir fini avant aluminure.

 

 

Contrôle réalisés par Skyvision avant aluminure.

 

Foucault

 

Contraste de Phase

 

Et voici enfin le miroir réalumininée en Haute Reflectivité à 98 % réalisé par la

société via

 

 

Le Miroir Secondaire :

J'ai décidé de commander mon miroir secondaire Chez Antares Optics aux Etats Unis.

 

En effet cette société propose d'excellents miroirs controlés avant et aprés la phase d'aluminage, ce qui lui permet

de pouvoir proposer des miroirs de trés grande qualité.

 

J'ais donc opté pour un miroir secondaire avec une qualité de L/18 sur l'onde .

 

 

Voici les bulletins de contrôle de celui ci:

Le contrôle de surface

 

Le contrôle de la reflection de l'aluminure suivant la longueur d'onde :

 

Le tube en carbone

Pour pouvoir utiliser mon astrographe sur mon site des alpes et à mon domicile, il fallait que celui ci soit le plus facilement transportable.

J'ai donc choisi de l'équiper avec un tube carbone , le gros avantage du tube carbone est sa rapidité de mise en température , sa légereté et surtout son coeficient de dilatation qui permet de conserver une excellente mise au point tout au long de la nuit.

On trouve facilement ce genre de tube chez telescope express en allemagne :

http://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p5766_Carbon-Tubus-Upgrade-fuer-250mm---10--F4-GSO-Newton-Teleskope.html

 

 

Le système de fermeture/Flat motorisé

 

La ventilation du tube

Mise au point / Support de miroir secondaire

 

 

Barillet/Support du Miroir Primaire

Modification du barillet Orion Optics CELLCN250

Le barillet dans sa configuration d'origine est fait pour recevoir un miroir de 205 mm ayant une epaisseur

maximum de 27 mm , or mon miroir actuel mesure 35 mm.

 

Il me fallait donc devoir allonger les 3 supports latéraux de 8 mm

 

 

Dans le même temps je voudrais modifier les supports du barillet au tube , ceux d'origine étant trop petit

et surtout situés trop loin du bord du tube ~ 2 cm

J'ai donc pensé réaliser une pièce qui s'adapterait sur le barillet , qui épouserait la forme interne du tube

et possedant 2 points de fixation.

 

 

J'ai donc réalisé 2 schémas des pieces nécessaires pour les faire usiner par un tourneur.

 

 

Voici donc les 6 nouvelles pièces montées sur le barillet

 

 

 

Les Triangles de flottaison

 

Je voudrais modifier également les 3 supports 3 points.

Voici comment sont les triangles de flottaison actuels

 

 

Voici un petit document qui m'a permis de mieux comprendre la structure et les recommandations

du barillet et de ses triangles de flotaison.

 

http://www.amateurtelescopemaker.com/ATM_book/6-TubeComponents.pdf

 

Avant toute modification , j'ai réalisé des simulations avec le logiciel Plop pour analyser la meilleure structure

sur laquelle reposera le miroir.

 

Voici donc les mesures simulées pour un barillet 9 points

 

 

et la simulation pour un barillet 18 points

 

 

Les contraintes subient par le support 18 points semblent donner les meilleurs résultats , mais aprés plusieurs indications de

certaines personnes habituées à la réalisation de ces éléments , compte tenu des erreurs que je risque de faire pendant la réalisation des supports, des frottements sur les balanciers, etc, le 18 points sera sans doute bien moins bon que le 9 points, plus simple à réaliser.

 

Dans un deuxième temps j'ai réalisé la simulation avec les caractéristiques des triangles d'origine.

 

 

Un comparatif des 2 versions

 

 

La déformation étant finalement inférieure avec les triangles d'origine , il n'y aura donc

pas besoin de les remplacer.

 

 

 

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